https://spacenews.com/darpa-moving-forward-with-development-of-nuclear-powered-spacecraft/
Le 4 mai, l'Agence pour les projets de recherche avancée de la défense (DARPA) a lancé un appel d'offres pour la prochaine phase de démonstration d'un engin spatial à propulsion nucléaire.
Le projet, appelé Demonstration Rocket for Agile Cislunar Operations (DRACO), a démarré il y a plus d'un an lorsque la DARPA a sélectionné une conception préliminaire pour un réacteur de moteur-fusée développé par General Atomics, et a choisi deux conceptions d'engins spatiaux par Blue Origin et Lockheed Martin.
Les prochaines phases du programme porteront sur la conception, le développement, la fabrication et l'assemblage d'un moteur de fusée nucléaire thermique. La DARPA mènera une "compétition complète et ouverte", de sorte que cette opportunité n'est pas limitée aux entreprises qui ont participé à la première phase, a déclaré un porte-parole à SpaceNews. Les propositions doivent être remises le 5 août.
L'objectif est de lancer une démonstration en vol de la propulsion thermique nucléaire au cours de l'année fiscale 2026.
"Un seul prix est prévu pour la phase 2 de l'OFR, a précisé le porte-parole. L'objectif est de compléter "la conception préliminaire et détaillée d'un système de démonstration et de construire et valider expérimentalement le moteur de vol de la fusée nucléaire thermique." Dans la phase 3, le système de démonstration sera construit pour accueillir une fusée nucléaire thermique pour un essai en vol en orbite.
La DARPA investit dans la propulsion nucléaire pour les véhicules spatiaux dans l'espoir de démontrer avec succès un moteur capable de parcourir de vastes distances dans l'espace cislunaire, la zone située entre la Terre et la Lune.
"La propulsion nucléaire thermique permet d'obtenir un rapport poussée/poids élevé, similaire à celui de la propulsion chimique, mais avec une efficacité deux à cinq fois supérieure", a déclaré la DARPA. La NASA participe au projet, dans le but d'utiliser également la propulsion thermique nucléaire pour les missions de vols habités de longue durée.
"La manœuvre est plus difficile dans l'espace en raison des limitations du système de propulsion", a déclaré le major Nathan Greiner, responsable du programme au sein du Tactical Technology Office de la DARPA. "Pour maintenir leur supériorité technologique dans l'espace, les États-Unis ont besoin d'une technologie de propulsion de pointe."
https://www.ans.org/news/article-4490/gas-delivery-of-draco-nuclear-rocket-design-supports-fy-2026-inorbit-demo-goal/
General Atomics Electromagnetic Systems (GA-EMS) a terminé la conception de base d'un réacteur et d'un moteur pour une fusée à propulsion nucléaire thermique (NTP) et a testé avec succès les composants clés du réacteur sous contrat avec la Defense Advanced Research Projects Agency (DARPA), a annoncé la société le 7 novembre. Les travaux ont été réalisés dans le cadre d'un contrat de la phase 1 de la voie A du programme Demonstration Rocket for Agile Cislunar Operations (DRACO) ; les phases 2 et 3 du DRACO pourraient aboutir à une démonstration de l'engin spatial à propulsion nucléaire dans l'espace cislunaire (la région située entre la Terre et la Lune) au cours de l'année fiscale 2026.
Espace cislunaire : "Le domaine de l'espace cislunaire est essentiel à notre défense nationale, au commerce moderne et à la découverte scientifique. Alors que les opportunités dans l'espace cislunaire continuent de se développer, des technologies de propulsion plus innovantes pour accéder à l'espace sont de plus en plus nécessaires", a déclaré Christina Back, vice-présidente des technologies et matériaux nucléaires chez GA-EMS.
Le NTP utiliserait un réacteur à fission alimenté par de l'uranium faiblement enrichi à haute teneur (HALEU) pour chauffer l'hydrogène et produire une poussée avec une plus grande efficacité, compte tenu de la densité énergétique de son combustible et de sa taille compacte, que ne le permettent les systèmes de fusées électriques ou chimiques. Le ministère de la défense souhaite que les fusées NTP offrent une manœuvrabilité et une vitesse suffisantes pour les missions à délai critique dans l'espace cislunaire, mais elles pourraient également soutenir les futures missions de la NASA vers des destinations plus lointaines, comme Mars.
"Nous avons tiré parti de notre expertise dans les technologies des systèmes nucléaires et spatiaux pour concevoir un système NTP et tester les composants vitaux de ce système afin de confirmer qu'ils résisteront aux conditions de conception pertinentes", a déclaré Scott Forney, président de GA-EMS. "Contrairement aux technologies de propulsion électrique et chimique utilisées aujourd'hui, les capacités de propulsion NTP peuvent atteindre une efficacité de masse de propergol deux à trois fois supérieure, ce qui est d'une importance capitale pour les missions cislunaires."
Comment tester les composants d'un réacteur dans l'espace ? Vous les testez avec le simulateur environnemental d'éléments thermiques nucléaires (NTREES) de la NASA, au Marshall Space Flight Center de Huntsville, en Alabama. Le NTREES a été "conçu pour tester les éléments combustibles et les matériaux dans un flux d'hydrogène chaud, atteignant des pressions de 1 000 livres par pouce carré et des températures de près de 5 000 degrés Fahrenheit - des conditions qui simulent les systèmes de propulsion nucléaire basés dans l'espace afin de fournir des données de base essentielles à l'équipe de recherche", selon la NASA.
GA-EMS rapporte que "les composants clés du réacteur nucléaire, y compris les éléments combustibles à haute température d'une importance vitale", ont été testés avec succès à NTREES.
Passation de marchés par étapes : La DARPA a attribué le contrat de la phase 1 de la voie A à GA-EMS en avril 2021 à la suite d'un processus de sollicitation concurrentiel. Le contrat à prix fixe de 22,2 millions de dollars de GA-EMS prévoyait une date d'achèvement estimée à octobre 2022 pour la conception du réacteur nucléaire qui alimenterait le DRACO. Dans la même annonce de contrat, la DARPA a attribué le contrat Track B - pour la conception d'un vaisseau spatial pour abriter et démontrer le système NTP - à Blue Origin et Lockheed Martin.
L'appel d'offres de la DARPA pour les phases 2 et 3 a été lancé en mai 2022 avec une date limite fixée au 5 août, qui a ensuite été repoussée au 2 septembre. La phase 2 devait durer 24 mois et comprendre une conception préliminaire et détaillée complète de la démonstration ainsi que la construction et la validation expérimentale du moteur de vol - y compris le réacteur nucléaire, la tuyère, les contrôleurs et l'équipement associé pour faire passer le propergol de son réservoir à travers le réacteur. La phase 3 suivrait immédiatement, avec la fabrication et les essais du réservoir d'hydrogène de la fusée. Enfin, la phase 3 comprendrait le lancement et la démonstration en orbite du moteur NTP à pleine puissance et à pleine poussée.
Le 4 mai, l'Agence pour les projets de recherche avancée de la défense (DARPA) a lancé un appel d'offres pour la prochaine phase de démonstration d'un engin spatial à propulsion nucléaire.
Le projet, appelé Demonstration Rocket for Agile Cislunar Operations (DRACO), a démarré il y a plus d'un an lorsque la DARPA a sélectionné une conception préliminaire pour un réacteur de moteur-fusée développé par General Atomics, et a choisi deux conceptions d'engins spatiaux par Blue Origin et Lockheed Martin.
Les prochaines phases du programme porteront sur la conception, le développement, la fabrication et l'assemblage d'un moteur de fusée nucléaire thermique. La DARPA mènera une "compétition complète et ouverte", de sorte que cette opportunité n'est pas limitée aux entreprises qui ont participé à la première phase, a déclaré un porte-parole à SpaceNews. Les propositions doivent être remises le 5 août.
L'objectif est de lancer une démonstration en vol de la propulsion thermique nucléaire au cours de l'année fiscale 2026.
"Un seul prix est prévu pour la phase 2 de l'OFR, a précisé le porte-parole. L'objectif est de compléter "la conception préliminaire et détaillée d'un système de démonstration et de construire et valider expérimentalement le moteur de vol de la fusée nucléaire thermique." Dans la phase 3, le système de démonstration sera construit pour accueillir une fusée nucléaire thermique pour un essai en vol en orbite.
La DARPA investit dans la propulsion nucléaire pour les véhicules spatiaux dans l'espoir de démontrer avec succès un moteur capable de parcourir de vastes distances dans l'espace cislunaire, la zone située entre la Terre et la Lune.
"La propulsion nucléaire thermique permet d'obtenir un rapport poussée/poids élevé, similaire à celui de la propulsion chimique, mais avec une efficacité deux à cinq fois supérieure", a déclaré la DARPA. La NASA participe au projet, dans le but d'utiliser également la propulsion thermique nucléaire pour les missions de vols habités de longue durée.
"La manœuvre est plus difficile dans l'espace en raison des limitations du système de propulsion", a déclaré le major Nathan Greiner, responsable du programme au sein du Tactical Technology Office de la DARPA. "Pour maintenir leur supériorité technologique dans l'espace, les États-Unis ont besoin d'une technologie de propulsion de pointe."
https://www.ans.org/news/article-4490/gas-delivery-of-draco-nuclear-rocket-design-supports-fy-2026-inorbit-demo-goal/
General Atomics Electromagnetic Systems (GA-EMS) a terminé la conception de base d'un réacteur et d'un moteur pour une fusée à propulsion nucléaire thermique (NTP) et a testé avec succès les composants clés du réacteur sous contrat avec la Defense Advanced Research Projects Agency (DARPA), a annoncé la société le 7 novembre. Les travaux ont été réalisés dans le cadre d'un contrat de la phase 1 de la voie A du programme Demonstration Rocket for Agile Cislunar Operations (DRACO) ; les phases 2 et 3 du DRACO pourraient aboutir à une démonstration de l'engin spatial à propulsion nucléaire dans l'espace cislunaire (la région située entre la Terre et la Lune) au cours de l'année fiscale 2026.
Espace cislunaire : "Le domaine de l'espace cislunaire est essentiel à notre défense nationale, au commerce moderne et à la découverte scientifique. Alors que les opportunités dans l'espace cislunaire continuent de se développer, des technologies de propulsion plus innovantes pour accéder à l'espace sont de plus en plus nécessaires", a déclaré Christina Back, vice-présidente des technologies et matériaux nucléaires chez GA-EMS.
Le NTP utiliserait un réacteur à fission alimenté par de l'uranium faiblement enrichi à haute teneur (HALEU) pour chauffer l'hydrogène et produire une poussée avec une plus grande efficacité, compte tenu de la densité énergétique de son combustible et de sa taille compacte, que ne le permettent les systèmes de fusées électriques ou chimiques. Le ministère de la défense souhaite que les fusées NTP offrent une manœuvrabilité et une vitesse suffisantes pour les missions à délai critique dans l'espace cislunaire, mais elles pourraient également soutenir les futures missions de la NASA vers des destinations plus lointaines, comme Mars.
"Nous avons tiré parti de notre expertise dans les technologies des systèmes nucléaires et spatiaux pour concevoir un système NTP et tester les composants vitaux de ce système afin de confirmer qu'ils résisteront aux conditions de conception pertinentes", a déclaré Scott Forney, président de GA-EMS. "Contrairement aux technologies de propulsion électrique et chimique utilisées aujourd'hui, les capacités de propulsion NTP peuvent atteindre une efficacité de masse de propergol deux à trois fois supérieure, ce qui est d'une importance capitale pour les missions cislunaires."
Comment tester les composants d'un réacteur dans l'espace ? Vous les testez avec le simulateur environnemental d'éléments thermiques nucléaires (NTREES) de la NASA, au Marshall Space Flight Center de Huntsville, en Alabama. Le NTREES a été "conçu pour tester les éléments combustibles et les matériaux dans un flux d'hydrogène chaud, atteignant des pressions de 1 000 livres par pouce carré et des températures de près de 5 000 degrés Fahrenheit - des conditions qui simulent les systèmes de propulsion nucléaire basés dans l'espace afin de fournir des données de base essentielles à l'équipe de recherche", selon la NASA.
GA-EMS rapporte que "les composants clés du réacteur nucléaire, y compris les éléments combustibles à haute température d'une importance vitale", ont été testés avec succès à NTREES.
Passation de marchés par étapes : La DARPA a attribué le contrat de la phase 1 de la voie A à GA-EMS en avril 2021 à la suite d'un processus de sollicitation concurrentiel. Le contrat à prix fixe de 22,2 millions de dollars de GA-EMS prévoyait une date d'achèvement estimée à octobre 2022 pour la conception du réacteur nucléaire qui alimenterait le DRACO. Dans la même annonce de contrat, la DARPA a attribué le contrat Track B - pour la conception d'un vaisseau spatial pour abriter et démontrer le système NTP - à Blue Origin et Lockheed Martin.
L'appel d'offres de la DARPA pour les phases 2 et 3 a été lancé en mai 2022 avec une date limite fixée au 5 août, qui a ensuite été repoussée au 2 septembre. La phase 2 devait durer 24 mois et comprendre une conception préliminaire et détaillée complète de la démonstration ainsi que la construction et la validation expérimentale du moteur de vol - y compris le réacteur nucléaire, la tuyère, les contrôleurs et l'équipement associé pour faire passer le propergol de son réservoir à travers le réacteur. La phase 3 suivrait immédiatement, avec la fabrication et les essais du réservoir d'hydrogène de la fusée. Enfin, la phase 3 comprendrait le lancement et la démonstration en orbite du moteur NTP à pleine puissance et à pleine poussée.